JP7262273B2 - Foamed particles and foamed moldings - Google Patents
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Description
本発明は、発泡粒子及び発泡成形体に関する。更に詳しくは、本発明は、ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とし、良好な外観及び高い機械的強度を有する発泡成形体及び、成形性よくこの発泡成形体を与える発泡粒子に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to foamed particles and foamed moldings. More specifically, the present invention relates to a foamed molded article having a good appearance and high mechanical strength, which uses a polycarbonate-based resin as a base resin, and expanded particles that give this foamed molded article with good moldability.
発泡成形体は、軽いことに加え、加工性及び形状保持性がよく、比較的強度も高いため、食品トレーや自動車用部材を始め、建材、土木資材、照明器具等のさまざまな分野で使用されている。特に耐熱性が要求されない場合にはポリスチレン系樹脂製の発泡成形体が用いられ、緩衝特性、回復性、柔軟性等が必要な場合にはポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系樹脂製の発泡成形体が用いられる傾向にある。
これらポリスチレン系樹脂及びオレフィン系樹脂よりも一般的に耐熱性が高い樹脂として、ポリカーボネート系樹脂がある。これは、乾燥地帯や熱帯地帯等の過酷な気候の場所でも利用可能な樹脂素材である。このポリカーボネート系樹脂は、耐熱性に優れているだけでなく、耐水性、電気特性、機械的強度、耐老化性及び耐薬品性にも優れている。そのため、ポリカーボネート系樹脂は、これまで建造物の内装材として用いられてきたが、近年その優れた特性を活用した自動車用部材、包装材、各種容器等への用途展開も期待されている。
Foam molded products are light, easy to process, have good shape retention, and have relatively high strength. ing. When heat resistance is not particularly required, polystyrene resin foam moldings are used, and when cushioning properties, recovery properties, flexibility, etc. are required, olefin resin foam moldings such as polypropylene and polyethylene are used. tend to be used.
As a resin generally having higher heat resistance than these polystyrene-based resins and olefin-based resins, there is a polycarbonate-based resin. This is a resin material that can be used even in harsh climates such as arid regions and tropical regions. This polycarbonate-based resin is not only excellent in heat resistance, but also excellent in water resistance, electrical properties, mechanical strength, aging resistance and chemical resistance. For this reason, polycarbonate resins have hitherto been used as interior materials for buildings, but in recent years, their excellent properties have been used to expand their application to automotive components, packaging materials, various containers, and the like.
ところで、ポリカーボネート系樹脂の発泡成形体の製法としては、例えば、発泡粒子を金型内で発泡及び融着させる型内発泡成型法が知られている。この方法では、所望の形状に対応する空間を有する金型を用意し、その空間内に発泡粒子を充填し、加熱により発泡粒子を発泡及び融着させることで、複雑な形状を有する発泡成形体を得ることができる。しかしながら、この方法では、発泡成形体の外観が良好ではなく、かつ発泡粒子相互の融着も十分ではないという課題があった。
そこで、本願出願人は、発泡粒子相互の融着性を向上させることで、良好な外観の発泡成形体を提供する技術を特許文献1(特開2016-188321号公報)で提案している。
By the way, as a method for producing a foam molded product of a polycarbonate resin, for example, an in-mold foam molding method is known in which foamed particles are foamed and fused in a mold. In this method, a mold having a space corresponding to a desired shape is prepared, foamed particles are filled in the space, and the foamed particles are expanded and fused by heating to obtain a foamed molded article having a complicated shape. can be obtained. However, this method has the problem that the appearance of the foamed molded product is not good and the fusion between the foamed particles is not sufficient.
Therefore, the applicant of the present application has proposed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-188321) a technique for providing a foamed molded article with a good appearance by improving the fusion between foamed particles.
特許文献1では、良好な外観の発泡成形体が得られているが、発泡粒子相互の融着性をより向上させることで、更に良好な外観及びより高い機械的強度の発泡成形体を提供することが望まれていた。 In Patent Document 1, a foamed molded article with a good appearance is obtained, but by further improving the fusion between foamed particles, a foamed molded article with a better appearance and higher mechanical strength is provided. was desired.
本発明の発明者等は、上記課題を鑑み、発泡粒子の嵩倍数と平均気泡径とを特定の範囲とすることで、発泡粒子から得られる発泡成形体の外観及び機械的強度を良好にできると共に、発泡粒子相互の融着性を向上できることを意外にも見い出し本発明に至った。
かくして本発明によれば、ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とする発泡粒子であり、
前記発泡粒子は、前記発泡粒子の嵩倍数で前記発泡粒子の平均気泡径を除した場合、2.5~12μm/倍の範囲内の値を有することを特徴とする発泡粒子が提供される。
In view of the above problems, the inventors of the present invention made it possible to improve the appearance and mechanical strength of a foamed molded product obtained from expanded beads by setting the volume multiple and the average cell diameter of the expanded beads to specific ranges. At the same time, the inventors have unexpectedly found that the mutual fusion between foamed particles can be improved, resulting in the present invention.
Thus, according to the present invention, a foamed particle having a polycarbonate-based resin as a base resin,
The expanded beads have a value within the range of 2.5 to 12 μm/times when the average cell diameter of the expanded beads is divided by the bulk multiple of the expanded beads.
また、本発明によれば、ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とし、複数の発泡粒子から構成される発泡成形体であり、
前記発泡成形体は、前記発泡成形体の倍数で前記発泡成形体の平均気泡径を除した場合、2.5~12μm/倍の範囲内の値を有することを特徴とする発泡成形体が提供される。
Further, according to the present invention, a foamed molded article made of a polycarbonate-based resin as a base resin and composed of a plurality of foamed particles,
The foam molded article has a value within the range of 2.5 to 12 μm/times when the average cell diameter of the foam molded body is divided by the multiple of the foam molded article. be done.
本発明によれば、ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とする外観及び機械的強度が良好で、かつ融着性が向上した発泡成形体、及び成形性よくこの発泡成形体を与えるポリカーボネート系樹脂の発泡粒子を提供できる。
以下のいずれかの場合、ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とする外観及び機械的強度がより良好で、かつ融着性がより向上した発泡成形体、及び成形性よくこの発泡成形体を与えるポリカーボネート系樹脂の発泡粒子を提供できる。
(1)発泡粒子が、1.0×107~1.0×109個/cm3の気泡数密度を示す。
(2)発泡粒子が、2~20倍の嵩倍数を有する。
(3)発泡粒子が、0~10%の連続気泡率を有する。
According to the present invention, a foamed molded article having a good appearance and mechanical strength and improved fusion bondability using a polycarbonate resin as a base resin, and a polycarbonate resin foamed to give this foamed molded article with good moldability. Particles can be provided.
In any of the following cases, a foamed molded article having better appearance and mechanical strength and improved fusion bondability using a polycarbonate resin as a base resin, and a polycarbonate system that provides this foamed molded article with good moldability. Foamed particles of resin can be provided.
(1) The expanded beads exhibit a bubble number density of 1.0×10 7 to 1.0×10 9 /cm 3 .
(2) The expanded particles have a bulk multiple of 2 to 20 times.
(3) The expanded particles have an open cell rate of 0-10%.
1.発泡粒子
発泡粒子は、ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とする。また、発泡粒子の嵩倍数で発泡粒子の平均気泡径を除した値が2.5~12μm/倍の範囲内の値を発泡粒子は示す。発明者等は、嵩倍数と平均気泡径とを調整することで、発泡成形体の外観と融着性をより向上できることを見い出している。
1. Expanded beads Polycarbonate-based resin is used as a base resin for expanded beads. In addition, the expanded beads show a value within the range of 2.5 to 12 μm/fold when the average cell diameter of the expanded beads is divided by the bulk multiple of the expanded beads. The inventors have found that by adjusting the bulk multiple and the average cell diameter, it is possible to further improve the appearance and fusion bondability of the foam molded product.
1-1.発泡粒子の嵩倍数で発泡粒子の平均気泡径を除した値
発泡粒子の嵩倍数で発泡粒子の平均気泡径を除した値は、2.5~12μm/倍の範囲内の値を示す。値が2.5μm/倍未満の場合、気泡膜が薄くなり成形時に気泡膜が破れ、連続気泡の割合が増え、気泡の座屈による発泡粒子の収縮等が生じることがある。12μm/倍より大きい場合、気泡膜が厚くなり成形性が低下することがある。値は、3.0~10.0μm/倍であることが好ましく、3.0~6.5μm/倍であることがより好ましい。
嵩倍数は、2~20倍の範囲であることが好ましい。嵩倍数が2倍未満の場合、気泡膜が厚くなり成形性が低下することがある。20倍より大きい場合、気泡膜が薄くなり成形時に気泡膜が破れ、連続気泡の割合が増え、気泡の座屈による発泡粒子の収縮等が生じることがある。嵩倍数は、3~18倍であることがより好ましく、5~16倍であることが更に好ましい。
平均気泡径は、20~200μmの範囲であることが好ましい。平均気泡径が20μm未満の場合、気泡膜が薄くなり成形時に気泡膜が破れ、連続気泡の割合が増え、気泡の座屈による発泡粒子の収縮等が生じることがある。200μmより大きい場合、気泡膜が厚くなり成形性が低下することがある。平均気泡径は、20~150μmであることがより好ましく、30~120μmであることが更に好ましい。
1-1. Value obtained by dividing the average cell diameter of the expanded beads by the volume multiple of the expanded beads The value obtained by dividing the average cell diameter of the expanded beads by the volume multiple of the expanded beads is within the range of 2.5 to 12 μm/times. If the value is less than 2.5 μm/fold, the cell membrane becomes thin and breaks during molding, the ratio of open cells increases, and the foamed particles may shrink due to buckling of the cells. If it is more than 12 μm/fold, the foam film may become thick and the formability may deteriorate. The value is preferably 3.0 to 10.0 μm/times, more preferably 3.0 to 6.5 μm/times.
The bulk multiple is preferably in the range of 2 to 20 times. If the bulk multiple is less than 2 times, the foam film may become thick and the formability may deteriorate. If it is more than 20 times, the cell membrane becomes thin and breaks during molding, the proportion of open cells increases, and the buckling of the cells may cause shrinkage of the foamed particles. The bulk multiple is more preferably 3 to 18 times, even more preferably 5 to 16 times.
The average cell diameter is preferably in the range of 20-200 μm. If the average cell diameter is less than 20 μm, the cell membrane becomes thin and may be broken during molding, the ratio of open cells increases, and shrinkage of expanded particles may occur due to buckling of cells. If the thickness is larger than 200 μm, the foam film may become thick and the formability may deteriorate. The average cell diameter is more preferably 20-150 μm, even more preferably 30-120 μm.
1-2.気泡数密度
気泡数密度は、1.0×107~1.0×109個/cm3を示すことが好ましい。気泡数密度が1.0×107個/cm3未満の場合、高倍化が難しくなることがある。気泡数密度が1.0×109個/cm3以上の場合、気泡壁厚みが小さくなり成形性が悪くなることがある。気泡数密度は、3.0×107~5.0×108個/cm3であることがより好ましい。
ここで、気泡数密度は、下記式:
気泡数密度=(ρ/D-1)/{(4/3)・π・(C/10000/2)3}
により算出できる。式中、Cは平均気泡径(mm)、ρはポリカーボネート系樹脂の密度(kg/m3)、Dは発泡粒子の見かけ密度(kg/m3)を意味している。
1-2. Bubble Number Density The bubble number density is preferably 1.0×10 7 to 1.0×10 9 /cm 3 . If the bubble number density is less than 1.0×10 7 /cm 3 , it may be difficult to increase the density. When the cell number density is 1.0×10 9 cells/cm 3 or more, the cell wall thickness becomes small and moldability may deteriorate. More preferably, the bubble number density is 3.0×10 7 to 5.0×10 8 /cm 3 .
Here, the bubble number density is given by the following formula:
Bubble number density = (ρ/D−1)/{(4/3)·π·(C/10000/2) 3 }
It can be calculated by In the formula, C is the average cell diameter (mm), ρ is the density of the polycarbonate resin (kg/m 3 ), and D is the apparent density of the expanded beads (kg/m 3 ).
平均気泡径Cは、上記20~200μmの範囲であることが好ましい。
ポリカーボネート系樹脂の密度ρは、1.0×103~1.4×103kg/m3の範囲であることが好ましい。密度ρが1.0×103kg/m3未満の場合、耐熱温度が低下することがある。1.4×103kg/m3より大きい場合、耐熱温度が上昇し、発泡成形が困難となることがある。密度ρは1.10×103~1.35×103kg/m3であることがより好ましく、1.15×103~1.30×103kg/m3であることが更に好ましい。
発泡粒子の見かけ密度Dは、20~640kg/m3の範囲であることが好ましい。見かけ密度Dが20kg/m3未満の場合、気泡膜が薄くなり成形時に気泡膜が破れ、連続気泡の割合が増え、気泡の座屈による発泡粒子の収縮等が生じることがある。640kg/m3より大きい場合、気泡膜が厚くなり成形性が低下することがある。見かけ密度Dは40~400kg/m3であることがより好ましく、50~250kg/m3であることが更に好ましい。
気泡壁厚みは、1~15μmの範囲であることが好ましい。平均気泡壁厚みが1μm未満の場合、成型時の成形性、特に融着が悪くなることがある。15μmより大きい場合、高倍化が困難となることがある。平均気泡壁厚みは、1~10μmであることがより好ましく、1~5μmであることが更に好ましい。
The average cell diameter C is preferably in the range of 20 to 200 μm.
The density ρ of the polycarbonate-based resin is preferably in the range of 1.0×10 3 to 1.4×10 3 kg/m 3 . If the density ρ is less than 1.0×10 3 kg/m 3 , the heat resistance temperature may decrease. If it is more than 1.4×10 3 kg/m 3 , the heat resistant temperature may rise and foam molding may become difficult. Density ρ is more preferably 1.10×10 3 to 1.35×10 3 kg/m 3 , still more preferably 1.15×10 3 to 1.30×10 3 kg/m 3 .
The apparent density D of the expanded particles is preferably in the range of 20-640 kg/m 3 . If the apparent density D is less than 20 kg/m 3 , the cell membrane becomes thin and breaks during molding, the proportion of open cells increases, and the buckling of the cells may cause shrinkage of the foamed particles. If it is more than 640 kg/m 3 , the foam film may become thick and the formability may deteriorate. The apparent density D is more preferably 40-400 kg/m 3 , still more preferably 50-250 kg/m 3 .
Cell wall thickness is preferably in the range of 1 to 15 μm. When the average cell wall thickness is less than 1 μm, moldability, particularly fusion bonding, may deteriorate during molding. If it is larger than 15 μm, it may become difficult to increase the magnification. More preferably, the average cell wall thickness is 1 to 10 μm, and even more preferably 1 to 5 μm.
1-3.連続気泡率
連続気泡率は、0~10%であることが好ましい。連続気泡率が10%より大きい場合、発泡成形体の成形性が低下することがある。連続気泡率は、0~5%であることがより好ましい。
1-3. Open-cell rate The open-cell rate is preferably 0 to 10%. When the open cell ratio is more than 10%, the moldability of the foamed molded article may be deteriorated. More preferably, the open cell rate is 0 to 5%.
1-4.ポリカーボネート系樹脂
ポリカーボネート系樹脂は、直鎖状ポリカーボネート系樹脂でも、分岐鎖状ポリカーボネート系樹脂でもよい。
ポリカーボネート系樹脂は、炭酸とグリコール又は2価のフェノールとのポリエステル構造を有することが好ましい。耐熱性をより一層高める観点からは、ポリカーボネート系樹脂は、芳香族骨格を有することが好ましい。ポリカーボネート系樹脂の具体例としては、2,2-ビス(4-オキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-オキシフェニル)ブタン、1,1-ビス(4-オキシフェニル)シクロヘキサン、1,1-ビス(4-オキシフェニル)ブタン、1,1-ビス(4-オキシフェニル)イソブタン、1,1-ビス(4-オキシフェニル)エタン等のビスフェノールから誘導されるポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
ポリカーボネート系樹脂は、ポリカーボネート樹脂以外の他の樹脂を含んでいてもよい。他の樹脂としては、アクリル系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、ABS系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンオキサイド系樹脂等が挙げられる。ポリカーボネート系樹脂には、上記ポリカーボネート樹脂を50重量%以上含むことが好ましい。
また、ポリカーボネート系樹脂は1~20g/10minのMFRを有していることが好ましい。この範囲の樹脂は発泡に適しており、より高発泡化させやすい。より好ましいMFRの範囲は、2~15g/10minである。
1-4. Polycarbonate-based resin The polycarbonate-based resin may be a straight-chain polycarbonate-based resin or a branched-chain polycarbonate-based resin.
The polycarbonate-based resin preferably has a polyester structure of carbonic acid and glycol or dihydric phenol. From the viewpoint of further improving heat resistance, the polycarbonate-based resin preferably has an aromatic skeleton. Specific examples of polycarbonate resins include 2,2-bis(4-oxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-oxyphenyl)butane, 1,1-bis(4-oxyphenyl)cyclohexane, 1, Examples thereof include polycarbonate resins derived from bisphenols such as 1-bis(4-oxyphenyl)butane, 1,1-bis(4-oxyphenyl)isobutane, 1,1-bis(4-oxyphenyl)ethane and the like.
The polycarbonate-based resin may contain other resins than the polycarbonate resin. Other resins include acrylic resins, saturated polyester resins, ABS resins, polystyrene resins, polyolefin resins, polyphenylene oxide resins, and the like. The polycarbonate-based resin preferably contains 50% by weight or more of the polycarbonate resin.
Also, the polycarbonate resin preferably has an MFR of 1 to 20 g/10 min. Resins within this range are suitable for foaming, and can be easily foamed to a higher degree. A more preferred range of MFR is 2 to 15 g/10 min.
1-5.発泡粒子の形状
発泡粒子の形状は特に限定されない。例えば、球状、円柱状等が挙げられる。このうち、できるだけ球状に近いことが好ましい。即ち、発泡粒子の短径と長径との比ができるだけ1に近いことが好ましい。
発泡粒子は、1~20mmの平均粒子径を有していることが好ましい。
1-5. Shape of Expanded Beads The shape of the expanded beads is not particularly limited. For example, a spherical shape, a cylindrical shape, and the like can be mentioned. Among these, it is preferable that the shape is as close to spherical as possible. That is, it is preferable that the ratio of the minor axis to the major axis of the expanded beads is as close to 1 as possible.
The expanded particles preferably have an average particle size of 1 to 20 mm.
1-6.発泡粒子の製造方法
発泡粒子は、樹脂粒子に発泡剤を含浸させて発泡性粒子を得、発泡性粒子を発泡させることにより得ることができる。
1-6-1.発泡性粒子の製造
発泡性粒子は、ポリカーボネート系樹脂製の樹脂粒子に発泡剤を含浸させることにより得ることができる。
樹脂粒子は、公知の方法により得ることができる。例えば、ポリカーボネート系樹脂を、必要に応じて他の添加剤と共に、押出機中で溶融混練して押出すことでストランドを得、得られたストランドを、空気中でカット、水中でカット、加熱しつつカットすることで、造粒する方法が挙げられる。樹脂粒子には、市販の樹脂粒子を使用してもよい。樹脂粒子には、必要に応じて、樹脂以外に他の添加剤が含まれていてもよい。他の添加剤としては、可塑剤、難燃剤、難燃助剤、帯電防止剤、展着剤、気泡調整剤、充填剤、着色剤、耐候剤、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、防曇剤、香料等が挙げられる。
1-6. Method for Producing Expanded Beads Expanded beads can be obtained by impregnating resin particles with a foaming agent to obtain expandable particles and expanding the expandable particles.
1-6-1. Production of Expandable Particles Expandable particles can be obtained by impregnating resin particles made of polycarbonate-based resin with a foaming agent.
Resin particles can be obtained by a known method. For example, a polycarbonate-based resin, optionally with other additives, is melt-kneaded in an extruder and extruded to obtain strands, and the resulting strands are cut in air, cut in water, and heated. A method of granulating by cutting is exemplified. Commercially available resin particles may be used as the resin particles. If necessary, the resin particles may contain other additives in addition to the resin. Other additives include plasticizers, flame retardants, flame retardant aids, antistatic agents, spreading agents, cell control agents, fillers, coloring agents, weathering agents, anti-aging agents, antioxidants, and UV absorbers. , lubricants, antifogging agents, fragrances, and the like.
次に、樹脂粒子に含浸される発泡剤としては、既知の揮発性発泡剤や無機発泡剤を使用できる。揮発性発泡剤としては、プロパン、ブタン、ペンタン等の脂肪族炭化水素や、芳香族炭化水素、脂環式炭化水素、脂肪族アルコール等が挙げられる。無機発泡剤としては、炭酸ガス、窒素ガス、空気、不活性ガス(ヘリウム、アルゴン等)等が挙げられる。これら発泡剤は2種以上併用してもよい。これら発泡剤のうち、無機発泡剤が好ましく、炭酸ガスがより好ましい。
発泡剤の含有量(含浸量)は、ポリカーボネート系樹脂100重量部に対して、3~15重量部であることが好ましい。発泡剤の含有量が3重量部未満であると、発泡力が低くなり、良好に発泡させ難いことがある。含有量が15重量部を超えると、可塑化効果が大きくなり、発泡時に収縮が起こりやすく、生産性が悪くなると共に、安定して所望の発泡倍数を得難くなることがある。より好ましい発泡剤の含有量は、4~12重量部である。
As the foaming agent with which the resin particles are impregnated, known volatile foaming agents and inorganic foaming agents can be used. Volatile foaming agents include aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, and pentane, aromatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aliphatic alcohols. Examples of inorganic foaming agents include carbon dioxide gas, nitrogen gas, air, and inert gases (helium, argon, etc.). You may use together 2 or more types of these foaming agents. Among these foaming agents, inorganic foaming agents are preferred, and carbon dioxide gas is more preferred.
The content (impregnation amount) of the foaming agent is preferably 3 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polycarbonate resin. If the content of the foaming agent is less than 3 parts by weight, the foaming power will be low, and it may be difficult to foam well. If the content exceeds 15 parts by weight, the plasticizing effect is increased, shrinkage is likely to occur during foaming, the productivity is deteriorated, and it may be difficult to stably obtain the desired expansion ratio. A more preferable content of the foaming agent is 4 to 12 parts by weight.
含浸方法としては、樹脂粒子を水系に分散し、撹拌させながら発泡剤を圧入することで含浸させる湿式含浸法や、密閉可能な容器に樹脂粒子を投入し、発泡剤を圧入して含浸させる実質的に水を使用しない乾式含浸法(気相含浸法)等が挙げられる。特に水を使用せずに含浸できる乾式含浸法が好ましい。樹脂粒子に発泡剤を含浸させる際の含浸圧、含浸時間及び含浸温度は特に限定されない。
含浸を効率的に行い、より一層良好な発泡粒子及び発泡成形体を得る観点からは、含浸圧は0.5~10MPa(ゲージ圧)であることが好ましい。1~4.5MPa(ゲージ圧)であることがより好ましい。
As the impregnation method, there is a wet impregnation method in which resin particles are dispersed in an aqueous system and impregnated with a foaming agent while stirring. A dry impregnation method (vapor phase impregnation method), which does not generally use water, and the like can be mentioned. A dry impregnation method, which allows impregnation without using water, is particularly preferred. The impregnation pressure, impregnation time and impregnation temperature when the resin particles are impregnated with the foaming agent are not particularly limited.
The impregnation pressure is preferably 0.5 to 10 MPa (gauge pressure) from the viewpoint of efficient impregnation and obtaining better expanded beads and expanded molded articles. It is more preferably 1 to 4.5 MPa (gauge pressure).
含浸時間は、0.5~200時間であることが好ましい。0.5時間未満の場合、発泡剤の樹脂粒子への含浸量が低下するため、十分な発泡力が得られ難いことがある。200時間より長い場合、生産性が低下することがある。より好ましい含浸時間は、1~100時間である。 The impregnation time is preferably 0.5 to 200 hours. If the time is less than 0.5 hours, the amount of impregnation of the foaming agent into the resin particles is reduced, and it may be difficult to obtain sufficient foaming power. If it is longer than 200 hours, productivity may decrease. A more preferable impregnation time is 1 to 100 hours.
含浸温度は、0~60℃であることが好ましい。0℃未満の場合、発泡剤の樹脂への溶解性は高まり、必要以上に発泡剤が含浸される。また、発泡剤の樹脂中での拡散性は低下する。よって、所望の時間内に十分な発泡力(1次発泡力)が得られ難いことがある。60℃より高い場合、発泡剤の樹脂への溶解性は低下し、発泡剤の含浸量が低下する。また、発泡剤の樹脂中での拡散性は高まる。よって、所望の時間内に十分な発泡力(1次発泡力)が得られ難いことがある。より好ましい含浸温度は、5~50℃である。 The impregnation temperature is preferably 0 to 60°C. If the temperature is less than 0° C., the solubility of the foaming agent in the resin increases, and the foaming agent is impregnated more than necessary. Also, the diffusibility of the foaming agent in the resin is lowered. Therefore, it may be difficult to obtain sufficient foaming power (primary foaming power) within a desired period of time. When the temperature is higher than 60° C., the solubility of the foaming agent in the resin is lowered, and the impregnation amount of the foaming agent is lowered. Also, the diffusibility of the foaming agent in the resin increases. Therefore, it may be difficult to obtain sufficient foaming power (primary foaming power) within a desired period of time. A more preferred impregnation temperature is 5 to 50°C.
含浸物には、結合防止剤(合着防止剤)、帯電防止剤、展着剤等の表面処理剤を添加してもよい。
上記結合防止剤は、発泡工程において、発泡粒子同士の合着を防止する役割を果たす。ここで、合着とは、複数の発泡粒子が合一して一体化することをいう。上記結合防止剤の具体例としては、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
上記帯電防止剤としては、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル及びステアリン酸モノグリセリド等が挙げられる。
上記展着剤としては、ポリブテン、ポリエチレングリコール、シリコーンオイル等が挙げられる。
A surface treatment agent such as an anti-coupling agent (anti-coalescence agent), an anti-static agent, or a spreading agent may be added to the impregnated material.
The anti-bonding agent plays a role of preventing coalescence of foamed particles in the foaming process. Here, coalescence means that a plurality of foamed particles are united and integrated. Specific examples of the binding inhibitor include talc, calcium carbonate, aluminum hydroxide and the like.
Examples of the antistatic agent include polyoxyethylene alkylphenol ether and stearic acid monoglyceride.
Examples of the spreading agent include polybutene, polyethylene glycol, and silicone oil.
1-6-2.発泡粒子の製造
発泡性粒子を発泡させて発泡粒子(1次発泡粒子)を得る方法としては、発泡性粒子を熱風、オイルのような熱媒、スチーム(水蒸気)等により加熱して発泡させる方法がある。安定的に製造する為には、スチームが好ましい。
発泡時の発泡機には密閉耐圧の発泡容器を使用することが好ましい。また、スチームの圧力は0.10~0.80MPa(ゲージ圧)であることが好ましく、0.25~0.45MPa(ゲージ圧)であることがより好ましい。発泡時間は所望の発泡倍数を得るのに必要な時間であればよい。好ましい発泡時間は、5~180秒である。180秒を超えると発泡粒子の収縮が始まることがあり、そのような発泡粒子からは良好な物性の発泡成形体が得られないことがある。
上記結合防止剤は成形前に除去してもよい。除去方法としては、水、塩酸等の酸性水溶液を用いて洗浄することが好ましい。
1-6-2. Production of Expanded Beads As a method for obtaining expanded beads (primary expanded beads) by expanding expandable beads, a method of heating and expanding expandable beads with hot air, a heat medium such as oil, steam (vapor) or the like is used. There is Steam is preferred for stable production.
It is preferable to use a sealed pressure-resistant foaming container for the foaming machine at the time of foaming. The steam pressure is preferably 0.10 to 0.80 MPa (gauge pressure), more preferably 0.25 to 0.45 MPa (gauge pressure). The foaming time may be any time required to obtain the desired foaming ratio. A preferred foaming time is 5 to 180 seconds. If the time exceeds 180 seconds, the expanded beads may start to shrink, and such expanded beads may not yield a foam molded product with good physical properties.
The anti-bonding agent may be removed prior to molding. As a removal method, it is preferable to wash with water or an acidic aqueous solution such as hydrochloric acid.
1-6-3.嵩倍数及び平均気泡径の調整
上記発泡粒子の製造工程のうち、含浸条件(含浸圧、含浸時間、含浸温度)、1次発泡条件(発泡圧、発泡時間)を調整することで嵩倍数及び平均気泡径を大きく又は小さくすることができる。
1-6-3. Adjustment of bulk multiple and average cell diameter By adjusting the impregnation conditions (impregnation pressure, impregnation time, impregnation temperature) and the primary foaming conditions (foaming pressure, foaming time) in the manufacturing process of the expanded beads, the bulk multiple and average cell diameter can be adjusted. The bubble diameter can be large or small.
2.発泡成形体
発泡成形体は、ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とする。また、発泡成形体は、複数の発泡粒子から構成される。更に、発泡成形体の倍数で発泡成形体の平均気泡径を除した値が2.5~12μm/倍の範囲内の値を発泡成形体は示す。発明者等は、倍数と平均気泡径とを調整することで、外観と融着性がより向上した発泡成形体を提供できることを見い出している。
2. Foam molded product The foam molded product uses a polycarbonate-based resin as a base resin. Also, the foamed molded product is composed of a plurality of foamed particles. Furthermore, the foamed molded product exhibits a value within the range of 2.5 to 12 μm/times when the average cell diameter of the foamed molded product is divided by the multiple of the foamed mold. The inventors have found that by adjusting the multiple and the average cell diameter, it is possible to provide a foam molded article with improved appearance and fusion bondability.
2-1.発泡成形体の倍数で発泡成形体の平均気泡径を除した値
発泡成形体の倍数で発泡成形体の平均気泡径を除した値は、2.5~12μm/倍の範囲内の値を示す。値が2.5μm/倍未満の場合、気泡膜が薄くなり気泡の座屈による発泡粒子の収縮等が生じ、結果発泡成形体の機械的強度が低下することがある。12μm/倍より大きい場合、気泡膜が厚くなり成形性が低下し、結果発泡成形体の機械的強度が低下することがある。値は、3.0~10.0μm/倍であることが好ましく、3.0~6.5μm/倍であることがより好ましい。
2-1. Value obtained by dividing the average cell diameter of the foam-molded product by the multiple of the foam-molded product . When the value is less than 2.5 μm/fold, the cell membrane becomes thin, and buckling of the cells causes contraction of the foamed particles, and as a result, the mechanical strength of the foam-molded product may decrease. If it is more than 12 μm/fold, the cell membrane becomes thicker and the moldability deteriorates, and as a result, the mechanical strength of the foam-molded product may deteriorate. The value is preferably 3.0 to 10.0 μm/times, more preferably 3.0 to 6.5 μm/times.
倍数は、2~20倍の範囲であることが好ましい。倍数が2倍未満の場合、気泡膜が厚くなり成形性の低下や成形時の発泡粒子同士の融着性が低下することがある。20倍より大きい場合、気泡膜が薄くなり成形時に気泡膜が破れ、連続気泡の割合が増え、成形体としての強度劣化に繋がることがある。倍数は、3~18倍であることがより好ましく、5~16倍であることが更に好ましい。 Preferably, the multiple is in the range of 2-20 times. When the multiple is less than 2 times, the foam film becomes thick, and the moldability may deteriorate and the adhesion between the foamed particles during molding may deteriorate. If it is more than 20 times, the cell membrane becomes thin and breaks during molding, and the ratio of open cells increases, which may lead to deterioration in the strength of the molded body. The multiple is more preferably 3 to 18 times, even more preferably 5 to 16 times.
2-2.気泡数密度
気泡数密度Xは、発泡成形体を構成する発泡粒子から算出される。気泡数密度は、上記発泡粒子と同様、下記式:
気泡数密度=(ρ/D-1)/{(4/3)・π・(C/10000/2)3}
から算出できる。ここで、Dは、発泡成形体の密度である。
2-2. Bubble Number Density The bubble number density X is calculated from the foamed particles forming the foamed molded product. The bubble number density is calculated by the following formula, as in the case of the foamed particles.
Bubble number density = (ρ/D−1)/{(4/3)·π·(C/10000/2) 3 }
can be calculated from Here, D is the density of the foam molded article.
気泡数密度Xは、1.0×107~1.0×109個/cm3を示すことが好ましい。気泡数密度が上記特定の範囲外の場合、成型性が悪く機械的強度が低下することがある。気泡数密度の好ましい範囲及びより好ましい範囲は、上記発泡粒子のそれぞれの範囲と同様である。
更に、平均気泡径C及びポリカーボネート系樹脂の密度ρの好ましい範囲、その範囲とした理由、より好ましい範囲、更に好ましい範囲は、上記発泡粒子のそれぞれと同様である。
発泡成形体の密度Dは、12~600kg/m3の範囲であることが好ましい。密度Dが12kg/m3未満の場合、気泡膜が薄くなり成形時に気泡膜が破れ、連続気泡の割合が増え、成形体としての強度劣化に繋がることがある。600kg/m3より大きい場合、気泡膜が厚くなり成形性の低下や成形時の発泡粒同士の融着性が低下することがある。密度Dは、24~240kg/m3であることがより好ましく、30~120kg/m3であることが更に好ましい。
発泡成形体は、1~15μmの範囲の平均気泡壁厚みを有していることが好ましい。平均気泡壁厚みが1μm未満の場合、成型時の成形性、特に融着が悪くなることがある。15μmより大きい場合、高倍化が困難となることがある。平均気泡壁厚みは、1~10μmであることがより好ましく、1~5μmであることが更に好ましい。
The bubble number density X is preferably 1.0×10 7 to 1.0×10 9 /cm 3 . If the bubble number density is outside the above specific range, the moldability may be poor and the mechanical strength may be lowered. The preferred range and more preferred range for the cell number density are the same as the respective ranges for the expanded beads.
Furthermore, the preferred range, the reason for setting the range, the more preferred range, and the further preferred range of the average cell diameter C and the density ρ of the polycarbonate-based resin are the same as those of the expanded beads.
The density D of the foam molded product is preferably in the range of 12-600 kg/m 3 . If the density D is less than 12 kg/m 3 , the cell membrane becomes thin and breaks during molding, and the ratio of open cells increases, which may lead to deterioration in the strength of the molded body. If it is more than 600 kg/m 3 , the cell membrane may become thick, resulting in deterioration of moldability and adhesion between foamed grains during molding. Density D is more preferably 24 to 240 kg/m 3 , still more preferably 30 to 120 kg/m 3 .
The foam molded article preferably has an average cell wall thickness in the range of 1 to 15 μm. When the average cell wall thickness is less than 1 μm, moldability, particularly fusion bonding, may deteriorate during molding. If it is larger than 15 μm, it may become difficult to increase the magnification. More preferably, the average cell wall thickness is 1 to 10 μm, and even more preferably 1 to 5 μm.
2-3.連続気泡率
連続気泡率は0~50%であることが好ましい。連続気泡率が50%より大きい場合、機械強度が乏しくなることがある。連続気泡率は、0~40%であることがより好ましく、0~30%であることが更に好ましい。
2-3. Open-cell rate The open-cell rate is preferably 0 to 50%. If the open cell ratio is more than 50%, the mechanical strength may become poor. The open cell ratio is more preferably 0 to 40%, even more preferably 0 to 30%.
2-4.ポリカーボネート系樹脂
ポリカーボネート系樹脂は、上記発泡粒子と同じポリカーボネート系樹脂を使用できる。
2-5.発泡成形体の用途
発泡成形体は、特に限定されず、用途に応じて種々の形状をとり得る。例えば、発泡成形体は、建材(土木関係、住宅関係等)、自動車、航空機、鉄道車輛、船舶等の輸送機器の部品、風車、ヘルメット等の構造部材、梱包材、複合部材としてのFRPの芯材等の用途に応じて種々の形状をとり得る。
自動車の部品としては、例えば、エンジン付近に用いられる部品、外装材等が挙げられる。その自動車の部品としては、例えば、フロアパネル、ルーフ、ボンネット、フェンダー、アンダーカバー、ホイール、ステアリングホイール、コンテナ(筐体)、フードパネル、サスペンションアーム、バンパー、サンバイザー、トランクリッド、ラゲッジボックス、シート、ドア、カウル等の部品が挙げられる。
2-4. Polycarbonate-based resin As the polycarbonate-based resin, the same polycarbonate-based resin as that for the foamed particles can be used.
2-5. Use of foam molded article The foam molded article is not particularly limited, and can have various shapes depending on the application. For example, foam molded products are used in building materials (civil engineering, housing, etc.), parts of transportation equipment such as automobiles, aircraft, railroad vehicles, and ships, structural members such as windmills and helmets, packaging materials, and FRP cores as composite members. It can take various shapes depending on the application such as the material.
Automobile parts include, for example, parts used in the vicinity of the engine, exterior materials, and the like. Examples of automobile parts include floor panels, roofs, bonnets, fenders, undercovers, wheels, steering wheels, containers (casings), hood panels, suspension arms, bumpers, sun visors, trunk lids, luggage boxes, and seats. , doors and cowls.
2-6.発泡成形体の製造方法
発泡成形体は、例えば、上記発泡粒子の気泡を押し広げる力を付与させ、次いでこの発泡粒子を成形工程に付すことで得ることができる。
発泡成形体を作製する前に、発泡粒子内に発泡剤を含浸させ発泡力(2次発泡力)を付与することが好ましい。
含浸方法としては、発泡粒子を水系に分散し、撹拌させながら発泡剤を圧入することで含浸させる湿式含浸法や、密閉可能な容器に発泡粒子を投入し、発泡剤を圧入して含浸させる実質的に水を使用しない乾式含浸法(気相含浸法)等が挙げられる。特に水を使用せずに含浸できる乾式含浸法が好ましい。発泡粒子に発泡剤を含浸させる際の含浸圧、含浸時間及び含浸温度は特に限定されない。
2-6. Method for Producing Foamed Molded Article The foamed molded article can be obtained, for example, by imparting force to expand the air bubbles of the foamed particles, and then subjecting the foamed particles to a molding process.
It is preferable to impregnate the foamed particles with a foaming agent to impart a foaming power (secondary foaming power) before producing the foam molded article.
As the impregnation method, there is a wet impregnation method in which foamed particles are dispersed in a water system and impregnated with a foaming agent while stirring. A dry impregnation method (vapor phase impregnation method), which does not generally use water, and the like can be mentioned. A dry impregnation method, which allows impregnation without using water, is particularly preferred. The impregnation pressure, impregnation time and impregnation temperature when impregnating the expanded particles with the foaming agent are not particularly limited.
使用する発泡剤は、発泡粒子製造時の発泡剤を使用できる。その中でも、無機発泡剤を使用することが好ましい。特に、窒素ガス、空気、不活性ガス(ヘリウム、アルゴン)、及び炭酸ガスから1つを使用すること又は2つ以上を併用することが好ましい。
内圧を付与するための圧力は、発泡粒子がつぶれてしまわない程度の圧力でかつ発泡力を付与できる範囲であることが望ましい。そのような圧力は、0.1~4MPa(ゲージ圧)であることが好ましく、0.3~3MPa(ゲージ圧)であることがより好ましい。このように発泡粒子に発泡剤を含浸することを内圧付与とする。
As the foaming agent to be used, the foaming agent at the time of manufacturing the expanded beads can be used. Among these, it is preferable to use an inorganic foaming agent. In particular, it is preferable to use one or a combination of two or more of nitrogen gas, air, inert gas (helium, argon), and carbon dioxide gas.
The pressure for applying the internal pressure is desirably a pressure that does not crush the foamed beads and is within a range that allows the application of foaming force. Such pressure is preferably 0.1 to 4 MPa (gauge pressure), more preferably 0.3 to 3 MPa (gauge pressure). Such impregnation of the foamed particles with the foaming agent is referred to as internal pressure application.
含浸時間は、0.5~200時間であることが好ましい。0.5時間未満の場合、発泡剤の発泡粒子への含浸量が少なすぎて、成形時に必要な2次発泡力が得られ難いことがある。200時間より長い場合、生産性が低下することがある。より好ましい含浸時間は、1~100時間である。
含浸温度は、0~60℃であることが好ましい。0℃未満の場合、所望の時間内に十分な2次発泡力が得られ難いことがある。60℃より高い場合、所望の時間内に十分な2次発泡力が得られ難いことがある。より好ましい含浸温度は、5~50℃である。
The impregnation time is preferably 0.5 to 200 hours. If the time is less than 0.5 hours, the amount of the foaming agent impregnated into the foamed particles is too small, and it may be difficult to obtain the secondary foaming force necessary for molding. If it is longer than 200 hours, productivity may decrease. A more preferable impregnation time is 1 to 100 hours.
The impregnation temperature is preferably 0 to 60°C. If the temperature is less than 0°C, it may be difficult to obtain sufficient secondary foaming power within the desired time. If the temperature is higher than 60°C, it may be difficult to obtain sufficient secondary foaming power within the desired time. A more preferred impregnation temperature is 5 to 50°C.
内圧付与した発泡粒子を含浸時の容器から取り出し、発泡成形機の成形金型内に形成された成形空間に供給した後、加熱媒体を導入することで、所望の発泡成形体に型内成形できる。発泡成形機としては、ポリスチレン系樹脂製の発泡粒子から発泡成形体を製造する際に用いられるEPS成形機やポリプロピレン系樹脂製の発泡粒子から発泡成形体を製造する際に用いられる高圧仕様の成形機等を用いることができる。加熱媒体は、加熱時間が長くなると発泡粒子に収縮や融着不良が生じることがあるため、短時間に高エネルギーを与えうる加熱媒体が望まれるから、そのような加熱媒体としては水蒸気が好適である。
水蒸気の圧力は、0.2~1.0MPa(ゲージ圧)であることが好ましい。また、加熱時間は、10~90秒であることが好ましく、20~80秒であることがより好ましい。
なお、倍数及び平均気泡径の調整は、上記特定の嵩倍数及び平均気泡径を有する発泡粒子を使用すること以外に、発泡成形体の製造工程のうち、含浸条件(含浸温度、含浸時間、含浸圧)、1次発泡条件(発泡圧、発泡時間)を調整することで倍数及び平均気泡径を大きく又は小さくすることができる。
The foamed particles to which the internal pressure has been applied are removed from the impregnated container, supplied to the molding space formed in the molding die of the foam molding machine, and then a heating medium is introduced to enable in-mold molding into the desired foamed molded product. . The foam molding machine includes an EPS molding machine used to produce foamed articles from polystyrene-based resin expanded particles, and a high-pressure molding machine used to produce foamed articles from polypropylene-based resin expanded particles. A machine or the like can be used. As for the heating medium, since the foamed particles may shrink or have poor fusion when the heating time is long, a heating medium that can give high energy in a short time is desired. Steam is suitable as such a heating medium. be.
The steam pressure is preferably 0.2 to 1.0 MPa (gauge pressure). Also, the heating time is preferably 10 to 90 seconds, more preferably 20 to 80 seconds.
In addition, the adjustment of the multiple and the average cell diameter is carried out in addition to the use of expanded particles having the above-mentioned specific bulk multiple and average cell diameter. Pressure) and primary foaming conditions (foaming pressure, foaming time) can be adjusted to increase or decrease the multiple and average cell diameter.
2-7.強化複合体
発泡成形体の表面に表皮材を積層一体化させて強化複合体として用いてもよい。発泡成形体が発泡シートである場合、発泡成形体の両面に積層一体化されている必要はなく、発泡成形体の両面のうち少なくとも一方の面に表皮材が積層一体化されていればよい。表皮材の積層は、強化複合体の用途に応じて決定すればよい。なかでも、強化複合体の表面硬度や機械的強度を考慮すると、発泡成形体の厚み方向における両面のそれぞれに表皮材が積層一体化されていることが好ましい。
表皮材としては、特に限定されず、繊維強化プラスチック、金属シート、合成樹脂フィルム等が挙げられる。このうち、繊維強化プラスチックが好ましい。繊維強化プラスチックを表皮材とする強化複合体を繊維強化複合体と称する。
繊維強化プラスチックを構成している強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、チラノ繊維、玄武岩繊維、セラミックス繊維等の無機繊維;ステンレス繊維、スチール繊維等の金属繊維;アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール(PBO)繊維等の有機繊維;ボロン繊維が挙げられる。強化繊維は、一種単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。なかでも、炭素繊維、ガラス繊維及びアラミド繊維が好ましく、炭素繊維がより好ましい。これらの強化繊維は、軽量であるにも関わらず優れた機械的物性を有している。
2-7. Reinforced Composite A reinforced composite may be obtained by laminating and integrating a skin material on the surface of the foam molded body. When the foamed article is a foam sheet, it is not necessary to laminate and integrate on both sides of the foamed article, and it is sufficient that the skin material is laminated on at least one of the two surfaces of the expanded article. Lamination of the skin material may be determined according to the application of the reinforced composite. Above all, considering the surface hardness and mechanical strength of the reinforced composite, it is preferable that the skin material is laminated and integrated on both sides of the foam molded body in the thickness direction.
The skin material is not particularly limited, and examples thereof include fiber-reinforced plastics, metal sheets, synthetic resin films, and the like. Among these, fiber-reinforced plastics are preferred. A reinforced composite having a fiber-reinforced plastic as a skin material is called a fiber-reinforced composite.
Reinforcing fibers constituting fiber-reinforced plastics include inorganic fibers such as glass fiber, carbon fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber, tyranno fiber, basalt fiber, and ceramics fiber; metal fibers such as stainless steel fiber and steel fiber; fibers, polyethylene fibers, organic fibers such as polyparaphenylenebenzoxazole (PBO) fibers; and boron fibers. Reinforcing fibers may be used singly or in combination of two or more. Among them, carbon fiber, glass fiber and aramid fiber are preferred, and carbon fiber is more preferred. These reinforcing fibers have excellent mechanical properties in spite of their light weight.
強化繊維は、所望の形状に加工された強化繊維基材として用いられることが好ましい。強化繊維基材としては、強化繊維を用いてなる織物、編物、不織布、及び強化繊維を一方向に引き揃えた繊維束(ストランド)を糸で結束(縫合)してなる面材等が挙げられる。織物の織り方としては、平織、綾織、朱子織等が挙げられる。また、糸としては、ポリアミド樹脂糸、ポリエステル樹脂糸等の合成樹脂糸、及びガラス繊維糸のようなステッチ糸が挙げられる。
強化繊維基材は、一枚の強化繊維基材のみを積層せずに用いてもよく、複数枚の強化繊維基材を積層して積層強化繊維基材として用いてもよい。複数枚の強化繊維基材を積層した積層強化繊維基材としては、(1)一種のみの強化繊維基材を複数枚用意し、これらの強化繊維基材を積層した積層強化繊維基材、(2)複数種の強化繊維基材を用意し、これらの強化繊維基材を積層した積層強化繊維基材、(3)強化繊維を一方向に引き揃えた繊維束(ストランド)を糸で結束(縫合)してなる強化繊維基材を複数枚用意し、これらの強化繊維基材を繊維束の繊維方向が互いに相違した方向を指向するように重ね合わせ、重ね合わせた強化繊維基材同士を糸で一体化(縫合)してなる積層強化繊維基材等が用いられる。
The reinforcing fibers are preferably used as a reinforcing fiber base processed into a desired shape. Examples of the reinforcing fiber base material include woven fabrics, knitted fabrics, non-woven fabrics using reinforcing fibers, and face materials obtained by binding (stitching) fiber bundles (strands) in which reinforcing fibers are aligned in one direction with threads. . Plain weave, twill weave, satin weave and the like can be used as the weaving method of the woven fabric. Examples of the thread include synthetic resin thread such as polyamide resin thread and polyester resin thread, and stitch thread such as glass fiber thread.
As the reinforcing fiber base material, a single reinforcing fiber base material may be used without being laminated, or a plurality of reinforcing fiber base materials may be laminated and used as a laminated reinforcing fiber base material. As a laminated reinforcing fiber base material in which a plurality of reinforcing fiber base materials are laminated, (1) a laminated reinforcing fiber base material obtained by preparing a plurality of reinforcing fiber base materials of only one type and laminating these reinforcing fiber base materials, ( 2) A laminated reinforcing fiber base material in which multiple types of reinforcing fiber base materials are prepared and these reinforcing fiber base materials are laminated, (3) Fiber bundles (strands) in which reinforcing fibers are aligned in one direction are bound with threads ( A plurality of reinforcing fiber base materials are prepared by sewing), and these reinforcing fiber base materials are superimposed so that the fiber directions of the fiber bundles are oriented in different directions, and the superimposed reinforcing fiber base materials are threaded. A laminated reinforcing fiber base material or the like that is integrated (stitched) with is used.
繊維強化プラスチックは強化繊維に合成樹脂が含浸されてなるものである。含浸させた合成樹脂によって強化繊維同士を結着一体化させている。
強化繊維に合成樹脂を含浸させる方法としては、特に限定されず、例えば、(1)強化繊維を合成樹脂中に浸漬する方法、(2)強化繊維に合成樹脂を塗布する方法等が挙げられる。
強化繊維に含浸させる合成樹脂としては、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂のいずれも用いることができ、熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。強化繊維に含浸させる熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、マレイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂、マレイミド樹脂とシアン酸エステル樹脂とを予備重合した樹脂等が挙げられ、耐熱性、衝撃吸収性又は耐薬品性に優れていることから、エポキシ樹脂及びビニルエステル樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂には、硬化剤、硬化促進剤等の添加剤が含有されていてもよい。なお、熱硬化性樹脂は、単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。
Fiber-reinforced plastics are made by impregnating reinforcing fibers with synthetic resin. The impregnated synthetic resin binds and integrates the reinforcing fibers.
The method for impregnating the reinforcing fibers with the synthetic resin is not particularly limited, and includes, for example, (1) a method of immersing the reinforcing fibers in a synthetic resin, and (2) a method of coating the reinforcing fibers with a synthetic resin.
As the synthetic resin with which the reinforcing fibers are impregnated, either a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used, and the thermosetting resin is preferably used. The thermosetting resin with which the reinforcing fibers are impregnated is not particularly limited, and may be epoxy resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, melamine resin, polyurethane resin, silicone resin, maleimide resin, vinyl ester resin, cyanate ester resin, maleimide. Examples thereof include resins obtained by prepolymerizing a resin and a cyanate ester resin. Epoxy resins and vinyl ester resins are preferred because of their excellent heat resistance, impact absorption, and chemical resistance. The thermosetting resin may contain additives such as curing agents and curing accelerators. In addition, a thermosetting resin may be used independently and 2 or more types may be used together.
また、強化繊維に含浸させる熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂、アミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、サルファイド系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられ、発泡成形体との接着性又は繊維強化プラスチックを構成している強化繊維同士の接着性に優れていることから、ポリエステル系樹脂及び熱可塑性エポキシ樹脂が好ましい。なお、熱可塑性樹脂は、単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。
熱可塑性エポキシ樹脂としては、エポキシ化合物同士の重合体又は共重合体であって直鎖構造を有する重合体や、エポキシ化合物と、このエポキシ化合物と重合し得る単量体との共重合体であって直鎖構造を有する共重合体が挙げられる。具体的には、熱可塑性エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、長鎖脂肪族型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂等が挙げられ、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂が好ましい。なお、熱可塑性エポキシ樹脂は、単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。
The thermoplastic resin with which the reinforcing fibers are impregnated is not particularly limited, and examples thereof include olefin resins, polyester resins, thermoplastic epoxy resins, amide resins, thermoplastic polyurethane resins, sulfide resins, acrylic resins, and the like. Polyester-based resins and thermoplastic epoxy resins are preferred because they are excellent in adhesiveness with foam molded articles or adhesiveness between reinforcing fibers constituting fiber-reinforced plastics. The thermoplastic resin may be used alone or in combination of two or more.
The thermoplastic epoxy resin may be a polymer or copolymer of epoxy compounds having a linear structure, or a copolymer of an epoxy compound and a monomer capable of polymerizing with the epoxy compound. and a copolymer having a linear structure. Specifically, thermoplastic epoxy resins include, for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol fluorene type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cycloaliphatic type epoxy resin, and long-chain aliphatic type epoxy resin. Epoxy resins, glycidyl ester type epoxy resins, glycidyl amine type epoxy resins and the like can be mentioned, and bisphenol A type epoxy resins and bisphenol fluorene type epoxy resins are preferred. The thermoplastic epoxy resins may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
熱可塑性ポリウレタン樹脂としては、ジオールとジイソシアネートとを重合させて得られる直鎖構造を有する重合体が挙げられる。ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール等が挙げられる。ジオールは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。ジイソシアネートとしては、例えば、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネートが挙げられる。ジイソシアネートは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。なお、熱可塑性ポリウレタン樹脂は、単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。
繊維強化プラスチック中における合成樹脂の含有量は、20~70重量%が好ましい。含有量が20重量%未満の場合、強化繊維同士の結着性や繊維強化プラスチックと発泡成形体との接着性が不十分となり、繊維強化プラスチックの機械的物性や繊維強化複合体の機械的強度を十分に向上できないことがある。70重量%より多い場合、繊維強化プラスチックの機械的物性が低下して、繊維強化複合体の機械的強度を十分に向上できないことがある。含有量は30~60重量%がより好ましい。
繊維強化プラスチックの厚みは、0.02~2mmが好ましく、0.05~1mmがより好ましい。厚みがこの範囲内である繊維強化プラスチックは、軽量であるにも関わらず機械的物性に優れている。
繊維強化プラスチックの目付は、50~4000g/m2が好ましく、100~1000g/m2がより好ましい。目付がこの範囲内である繊維強化プラスチックは、軽量であるにも関わらず機械的物性に優れている。
Thermoplastic polyurethane resins include polymers having a linear structure obtained by polymerizing diols and diisocyanates. Diols include, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol and the like. The diols may be used alone or in combination of two or more. Diisocyanates include, for example, aromatic diisocyanates, aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates. Diisocyanate may be used alone or in combination of two or more. The thermoplastic polyurethane resin may be used alone or in combination of two or more.
The content of the synthetic resin in the fiber-reinforced plastic is preferably 20-70% by weight. If the content is less than 20% by weight, the binding between the reinforcing fibers and the adhesion between the fiber-reinforced plastic and the foam molded product will be insufficient, and the mechanical properties of the fiber-reinforced plastic and the mechanical strength of the fiber-reinforced composite will be insufficient. may not be sufficiently improved. If it is more than 70% by weight, the mechanical properties of the fiber-reinforced plastic may deteriorate, and the mechanical strength of the fiber-reinforced composite may not be sufficiently improved. More preferably, the content is 30 to 60% by weight.
The thickness of the fiber-reinforced plastic is preferably 0.02-2 mm, more preferably 0.05-1 mm. A fiber-reinforced plastic having a thickness within this range has excellent mechanical properties in spite of being lightweight.
The basis weight of the fiber-reinforced plastic is preferably 50-4000 g/m 2 , more preferably 100-1000 g/m 2 . A fiber-reinforced plastic having a basis weight within this range has excellent mechanical properties in spite of being lightweight.
次に、強化複合体の製造方法を説明する。発泡成形体の表面に表皮材を積層一体化させて強化複合体を製造する方法としては、特に限定されず、例えば、(1)発泡成形体の表面に接着剤を介して表皮材を積層一体化する方法、(2)発泡成形体の表面に、強化繊維に熱可塑性樹脂が含浸されてなる繊維強化プラスチック形成材を積層し、強化繊維中に含浸させた熱可塑性樹脂をバインダーとして発泡成形体の表面に繊維強化プラスチック形成材を繊維強化プラスチックとして積層一体化する方法、(3)発泡成形体の表面に、強化繊維に未硬化の熱硬化性樹脂が含浸された繊維強化プラスチック形成材を積層し、強化繊維中に含浸させた熱硬化性樹脂をバインダーとして、熱硬化性樹脂を硬化させて形成された繊維強化プラスチックを発泡成形体の表面に積層一体化する方法、(4)発泡成形体の表面に、加熱されて軟化状態の表皮材を配設し、発泡成形体の表面に表皮材を押圧させることによって表皮材を必要に応じて発泡成形体の表面に沿って変形させながら発泡成形体の表面に積層一体化させる方法、(5)繊維強化プラスチックの成形で一般的に適用される方法等が挙げられる。発泡成形体は高温環境下における耐荷重性のような機械的物性に優れている観点では、上記(4)の方法も好適に用いることができる。
繊維強化プラスチックの成形で用いられる方法としては、例えば、オートクレーブ法、ハンドレイアップ法、スプレーアップ法、PCM(Prepreg Compression Molding)法、RTM(Resin Transfer Molding)法、VaRTM(Vacuum assisted Resin Transfer Molding)法等が挙げられる。
Next, a method for manufacturing a reinforced composite will be described. The method for manufacturing a reinforced composite by laminating and integrating the skin material on the surface of the foam molded body is not particularly limited. (2) Laminating a fiber-reinforced plastic forming material in which reinforcing fibers are impregnated with a thermoplastic resin on the surface of the foam molded product, and using the thermoplastic resin impregnated in the reinforcing fibers as a binder to form a foam molded product. (3) Laminating a fiber-reinforced plastic forming material, in which reinforcing fibers are impregnated with an uncured thermosetting resin, on the surface of the foam molded body. Then, a method of laminating and integrating a fiber-reinforced plastic formed by curing the thermosetting resin using a thermosetting resin impregnated in the reinforcing fiber as a binder on the surface of the foam molded body, (4) Foam molded body A heated and softened skin material is provided on the surface of the foam molding, and the skin material is pressed against the surface of the foam molded body, thereby deforming the skin material along the surface of the foam molded body as necessary. Examples include a method of lamination and integration on the surface of the body, (5) a method generally applied in molding of fiber-reinforced plastics, and the like. The above method (4) can also be suitably used from the viewpoint that the foam molded article has excellent mechanical properties such as load resistance in a high-temperature environment.
Methods used in molding fiber-reinforced plastics include, for example, an autoclave method, a hand lay-up method, a spray-up method, a PCM (Prepreg Compression Molding) method, an RTM (Resin Transfer Molding) method, and a VaRTM (Vacuum assisted Resin Transfer Molding) method. law, etc.
このようにして得られた繊維強化複合体は、耐熱性、機械的強度及び軽量性に優れている。そのため、自動車、航空機、鉄道車輛、船舶等の輸送機器分野、家電分野、情報端末分野、家具の分野等の広範な用途に用いることができる。
例えば、繊維強化複合体は、輸送機器の部品、及び、輸送機器の本体を構成する構造部品を含めた輸送機器構成用部品(特に自動車の部品)、風車翼、ロボットアーム、ヘルメット用緩衝材、農産箱、保温保冷容器等の輸送容器、産業用ヘリコプターのローターブレード及び部品梱包材として好適に用いることができる。
本発明によれば、本発明の繊維強化複合体から構成される自動車の部品が提供され、その自動車の部品としては、例えば、フロアパネル、ルーフ、ボンネット、フェンダー、アンダーカバー、ホイール、ステアリングホイール、コンテナ(筐体)、フードパネル、サスペンションアーム、バンパー、サンバイザー、トランクリッド、ラゲッジボックス、シート、ドア、カウル等の部品が挙げられる。
The fiber-reinforced composite thus obtained is excellent in heat resistance, mechanical strength and lightness. Therefore, it can be used in a wide range of applications, such as the field of transportation equipment such as automobiles, aircraft, railroad cars, and ships, the field of home appliances, the field of information terminals, and the field of furniture.
For example, fiber reinforced composites are used for parts of transportation equipment, parts for transportation equipment including structural parts constituting the main body of transportation equipment (especially automobile parts), wind turbine wings, robot arms, cushioning materials for helmets, It can be suitably used as a transportation container such as an agricultural product box, a heat and cold insulation container, and a packing material for rotor blades and parts of industrial helicopters.
According to the present invention, there is provided an automobile part composed of the fiber-reinforced composite of the invention, such as a floor panel, roof, bonnet, fender, undercover, wheel, steering wheel, Examples include parts such as containers (casings), hood panels, suspension arms, bumpers, sun visors, trunk lids, luggage boxes, seats, doors, and cowls.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。まず実施例における各種物性の測定法を下記する。
[ポリカーボネート系樹脂の密度]
ポリカーボネート系樹脂の密度はISO1183-1:2004、もしくは、ASTM D-792に規定した方法で測定した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these. First, methods for measuring various physical properties in Examples are described below.
[Density of polycarbonate resin]
The density of the polycarbonate-based resin was measured by the method specified in ISO1183-1:2004 or ASTM D-792.
[発泡剤含浸量]
発泡剤含浸量は下記の式により算出した値とした。
発泡剤含浸量(重量%)=(含浸取り出し直後の重量-含浸前の重量)/含浸前の重量×100
[Blowing agent impregnation amount]
The foaming agent impregnation amount was a value calculated by the following formula.
Foaming agent impregnated amount (% by weight) = (weight immediately after impregnation and removal - weight before impregnation) / weight before impregnation x 100
[平均粒子径]
平均粒子径はD50で表現される値とした。
具体的には、ロータップ型篩振とう機(飯田製作所社製)を用いて、篩目開き26.5mm、22.4mm、19.0mm、16.0mm、13.2mm、11.20mm、9.50mm、8.80mm、6.70mm、5.66mm、4.76mm、4.00mm、3.35mm、2.80mm、2.36mm、2.00mm、1.70mm、1.40mm、1.18mm、1.00mm、0.85mm、0.71mm、0.60mm、0.50mm、0.425mm、0.355mm、0.300mm、0.250mm、0.212mm及び0.180mmのJIS標準篩(JIS Z8801-1:2006)で試料約25gを10分間分級し、篩網上の試料重量を測定した。得られた結果から累積重量分布曲線を作成し、累積重量が50%となる粒子径(メディアン径)を平均粒子径とした。
[Average particle size]
The average particle size was a value expressed by D50.
Specifically, using a low tap type sieve shaker (manufactured by Iida Seisakusho Co., Ltd.), sieve openings of 26.5 mm, 22.4 mm, 19.0 mm, 16.0 mm, 13.2 mm, 11.20 mm, 9.5 mm, 22.4 mm, 19.0 mm, 16.0 mm, 13.2 mm, 11.20 mm. 50mm, 8.80mm, 6.70mm, 5.66mm, 4.76mm, 4.00mm, 3.35mm, 2.80mm, 2.36mm, 2.00mm, 1.70mm, 1.40mm, 1.18mm, JIS standard sieves (JIS Z8801 -1: 2006), about 25 g of the sample was classified for 10 minutes, and the weight of the sample on the sieve was measured. A cumulative weight distribution curve was created from the obtained results, and the particle size (median size) at which the cumulative weight was 50% was defined as the average particle size.
[発泡粒子の平均気泡径]
1次発泡によって得られた発泡粒子を抜き取った発泡粒子の中心部で略二分割した断面の中心部を走査電子顕微鏡を用いて200倍~1200倍に拡大して撮影した。撮影した画像をA4用紙上に印刷した。発泡粒子断面画像に、縦方向及び横方向に平行な3本の任意の直線(長さ60mm)を描き、極端に気泡径が大きい気泡がある場合にはその気泡は避けて任意の直線を各方向3本ずつ描いた。
なお、任意の直線はできる限り気泡が接点でのみ接しないようにし、接してしまう場合には、この気泡も数に加えた。縦方向、横方向の各方向の3本の任意の直線について数えた気泡数を相加平均し、気泡数とした。
気泡数を数えた画像倍率とこの気泡数から気泡の平均弦長tを次式により算出した。
平均弦長t(mm)=60/(気泡数×画像倍率)
画像倍率は画像上のスケールバーをミツトヨ社製「デジマチックキャリパ」にて1/100mmまで計測し、次式により求めた。
画像倍率=スケールバー実測値(mm)/スケールバーの表示値(mm)
そして次式により気泡径を算出した。
平均気泡径C(μm)=(t/0.616)×1000
[Average cell diameter of expanded particles]
The central part of the cross section obtained by extracting the expanded beads obtained by the primary expansion and dividing the expanded beads into two at the central part was photographed by using a scanning electron microscope at a magnification of 200 to 1200 times. The captured image was printed on A4 paper. Draw three arbitrary straight lines (length 60 mm) parallel to the vertical and horizontal directions on the cross-sectional image of the expanded bead. I drew three lines in each direction.
It should be noted that, as much as possible, an arbitrary straight line should not come in contact with a bubble only at the point of contact, and if it does, this bubble is also added to the number. The number of bubbles counted for three arbitrary straight lines in each of the vertical and horizontal directions was arithmetically averaged to obtain the number of bubbles.
The average chord length t of bubbles was calculated by the following equation from the image magnification for counting the number of bubbles and the number of bubbles.
Average chord length t (mm) = 60/(number of bubbles x image magnification)
The image magnification was obtained by measuring the scale bar on the image to 1/100 mm using "Digimatic Caliper" manufactured by Mitutoyo Co., Ltd. and using the following formula.
Image magnification = measured value of scale bar (mm) / displayed value of scale bar (mm)
Then, the bubble diameter was calculated by the following formula.
Average bubble diameter C (μm) = (t/0.616) × 1000
[発泡成形体の平均気泡径]
縦400mm×横300mm×厚さ30mmの成形体中央部から縦50mm×横50mm×厚さ30mmを切り出し、切り出した成形体片の厚み方向断面を走査電子顕微鏡を用いて200倍~1200倍に拡大して撮影した。撮影した画像をA4用紙上に印刷した。発泡成形体断面画像に、縦方向及び横方向に平行な3本の任意の直線(長さ60mm)を描き、極端に気泡径が大きい気泡がある場合にはその気泡は避けて任意の直線を各方向3本ずつ描いた。
なお、任意の直線はできる限り気泡が接点でのみ接しないようにし、接してしまう場合には、この気泡も数に加えた。縦方向、横方向の各方向の3本の任意の直線について数えた気泡数を相加平均し、気泡数とした。
気泡数を数えた画像倍率とこの気泡数から気泡の平均弦長tを次式により算出した。
平均弦長t(mm)=60/(気泡数×画像倍率)
画像倍率は画像上のスケールバーをミツトヨ社製「デジマチックキャリパ」にて1/100mmまで計測し、次式により求めた。
画像倍率=スケールバー実測値(mm)/スケールバーの表示値(mm)
そして次式により平均気泡径を算出した。
平均気泡径C(μm)=(t/0.616)×1000
[Average cell diameter of foam molded product]
A 50 mm long, 50 mm wide, and 30 mm thick piece is cut out from the center of a molded body measuring 400 mm long, 300 mm wide, and 30 mm thick. and took the picture. The captured image was printed on A4 paper. Draw three arbitrary straight lines (length 60 mm) parallel to the vertical and horizontal directions on the cross-sectional image of the foam molding, and if there are bubbles with extremely large diameters, avoid the bubbles and draw an arbitrary straight line Three lines were drawn in each direction.
It should be noted that, as much as possible, an arbitrary straight line should not come in contact with a bubble only at the point of contact, and if it does, this bubble is also added to the number. The number of bubbles counted for three arbitrary straight lines in each of the vertical and horizontal directions was arithmetically averaged to obtain the number of bubbles.
The average chord length t of bubbles was calculated by the following equation from the image magnification for counting the number of bubbles and the number of bubbles.
Average chord length t (mm) = 60/(number of bubbles x image magnification)
The image magnification was obtained by measuring the scale bar on the image to 1/100 mm using "Digimatic Caliper" manufactured by Mitutoyo Co., Ltd. and using the following formula.
Image magnification = measured value of scale bar (mm) / displayed value of scale bar (mm)
Then, the average bubble diameter was calculated by the following formula.
Average bubble diameter C (μm) = (t/0.616) × 1000
[発泡粒子の嵩密度及び嵩倍数]
発泡粒子約1000cm3を、メスシリンダー内に1000cm3の目盛りまで充填した。なお、メスシリンダーを水平方向から目視し、発泡粒子が1つでも1000cm3の目盛りに達していれば、その時点で発泡粒子のメスシリンダー内への充填を終了した。次に、メスシリンダー内に充填した発泡粒子の重量を小数点以下2位の有効数字で秤量し、その重量をWgとした。そして、下記式により発泡粒子の嵩密度を求めた。
嵩密度(kg/m3)=(W/1000)/〔1000×(0.01)3〕
嵩倍数は嵩密度の逆数にポリカーボネート系樹脂の密度(kg/m3)を積算(乗算)した値とした。
[Bulk Density and Bulk Multiple of Expanded Particles]
Approximately 1000 cm 3 of expanded particles were filled into a graduated cylinder to the 1000 cm 3 mark. When the measuring cylinder was viewed horizontally and even one expanded particle reached the scale of 1000 cm 3 , filling of the expanded particles into the graduated cylinder was completed at that point. Next, the weight of the foamed particles filled in the graduated cylinder was weighed to two significant figures after the decimal point, and the weight was taken as Wg. Then, the bulk density of the expanded particles was determined by the following formula.
Bulk density (kg/m 3 )=(W/1000)/[1000×(0.01) 3 ]
The bulk multiple was a value obtained by multiplying the reciprocal of the bulk density by the density (kg/m 3 ) of the polycarbonate-based resin.
[発泡粒子の見かけ密度]
発泡粒子約25cm3の重量A(g)を測定した。続いて、蓋を閉じた状態で入れた発泡粒子がこぼれることのない金網製の空容器を水中に浸漬し、水中に浸漬した状態における金網製の空容器の重量B(g)を測定した。次に、この金網製の容器内に前記発泡粒子を全量入れた上で、この金網製の容器を水中に浸漬し、容器を数回振って、容器と発泡粒子に付着した気泡を除去後、水中に浸漬した状態における金網製の容器とこの金網製容器に入れた発泡粒子の全量とを併せた重量C(g)を測定した。そして、下記式により発泡粒子の見かけ密度D(kg/m3)を算出した。
D=A/(A+(B-C))×1000
見かけ倍数は見かけ密度の逆数にポリカーボネート系樹脂の密度(kg/m3)を積算した値とした。
[Apparent Density of Expanded Beads]
The weight A (g) of about 25 cm 3 of foamed particles was measured. Subsequently, an empty wire mesh container in which the foamed particles contained in the container with the lid closed was not spilled was immersed in water, and the weight B (g) of the empty wire mesh container in the state of being immersed in water was measured. Next, after putting the entire amount of the foamed particles in the wire mesh container, the wire mesh container is immersed in water, and the container is shaken several times to remove air bubbles attached to the container and the foamed particles. The total weight C (g) of the wire mesh container immersed in water and the total amount of foamed particles placed in the wire mesh container was measured. Then, the apparent density D (kg/m 3 ) of the expanded beads was calculated by the following formula.
D=A/(A+(B−C))×1000
The apparent multiple was obtained by multiplying the reciprocal of the apparent density by the density (kg/m 3 ) of the polycarbonate resin.
[発泡成形体の密度及び倍数]
発泡成形体(成形後、40℃で20時間以上乾燥させたもの)から切り出した試験片(例75×300×30mm)の重量(a)と体積(b)をそれぞれ有効数字3桁以上になるように測定し、式(a)/(b)により発泡成形体の密度(kg/m3)を求めた。
倍数は密度の逆数にポリカーボネート系樹脂の密度(kg/m3)を積算した値とした。
[Density and multiple of foam molded product]
The weight (a) and volume (b) of a test piece (example 75 x 300 x 30 mm) cut from a foamed molded product (dried at 40°C for 20 hours or more after molding) are each at least three significant figures. Then, the density (kg/m 3 ) of the foam molded product was determined by the formula (a)/(b).
The multiple was obtained by multiplying the reciprocal of the density by the density (kg/m 3 ) of the polycarbonate resin.
[発泡粒子の連続気泡率]
東京サイエンス社製「空気比較式比重計1000型」の試料カップを準備し、この試料カップの80%程度を満たす量の発泡粒子の全重量A(g)を測定した。前記発泡粒子全体の体積B(cm3)を、空気比較式比重計を用いて1-1/2-1気圧法により測定し、標準球(大28.96cm3 小8.58cm3)にて補正を行った。続いて、蓋を閉じた状態で入れた発泡粒子がこぼれることのない金網製の空容器を水中に浸漬し、水中に浸漬した状態における金網製の空容器の重量C(g)を測定した。次に、この金網製の容器内に前記発泡粒子を全量入れた上で、この金網製の容器を水中に浸漬し、容器を数回振って、容器と発泡粒子に付着した気泡を除去後、水中に浸漬した状態における金網製の容器とこの金網製容器に入れた発泡粒子の全量とを併せた重量D(g)を測定した。そして、下記式により発泡粒子の見かけ体積E(cm3)を算出した。この見かけ体積E(cm3)と前記発泡粒子全体の体積B(cm3)に基づいて下記式により発泡粒子の連続気泡率を算出した。
E=A+(C-D)
連続気泡率(%)=100×(E-B)/E
[Open cell ratio of foamed particles]
A sample cup of "air comparison type hydrometer 1000 type" manufactured by Tokyo Science Co., Ltd. was prepared, and the total weight A (g) of the foamed particles was measured to fill about 80% of the sample cup. The volume B (cm 3 ) of the entire foamed beads was measured by a 1-1/2-1 atmospheric pressure method using an air comparison type hydrometer, and measured with a standard sphere (large 28.96 cm 3 small 8.58 cm 3 ). Corrected. Subsequently, an empty wire mesh container in which the expanded particles would not spill, which was put in with the lid closed, was immersed in water, and the weight C (g) of the empty wire mesh container in the state of being immersed in water was measured. Next, after putting the entire amount of the foamed particles in the wire mesh container, the wire mesh container is immersed in water, and the container is shaken several times to remove air bubbles attached to the container and the foamed particles. A total weight D (g) of the wire mesh container immersed in water and the total amount of foamed particles placed in the wire mesh container was measured. Then, the apparent volume E (cm 3 ) of the expanded beads was calculated by the following formula. Based on this apparent volume E (cm 3 ) and the volume B (cm 3 ) of the entire expanded beads, the open cell ratio of the expanded beads was calculated by the following formula.
E = A + (CD)
Open cell rate (%) = 100 × (EB) / E
[発泡成形体の連続気泡率]
発泡体を成形体6面とも成形面表皮を有しないように切り出し、更に切断面表面を冨士島工機社製「FK-4N」パンスライサーにて仕上げ、25mm×25mm×25mmの立方体状の試験片を5つ作製した。得られた試験片の外寸を、ミツトヨ社製「デジマチックキャリパ」ノギスを用いて、1/100mmまで測定し、見かけの体積(cm3)を求めた。次に東京サイエンス社製「1000型」空気比較式比重計を用いて、1-1/2-1気圧法により試験片の体積(cm3)を求めた。下記式により連続気泡率(%)を計算し、5つの試験片の連続気泡率の平均値を求めた。試験片は予め、JIS K7100:1999 記号23/50、2級の環境下で16時間保管した後、同環境下において測定を実施した。なお、空気比較式比重計は、標準球(大28.96cm3 小8.58cm3)にて補正を行った。
連続気泡率(%)=(見かけ体積-空気比較式比重計での測定体積)/見かけ体積×100
[Continuous cell ratio of foam molded product]
The foam is cut out so that all six sides of the molded body do not have a molded surface skin, and the cut surface is finished with a "FK-4N" bread slicer manufactured by Fujishima Koki Co., Ltd., and a cubic shape of 25 mm × 25 mm × 25 mm is tested. Five pieces were made. The outer dimensions of the obtained test piece were measured to 1/100 mm using Mitutoyo's "Digimatic Caliper" vernier caliper, and the apparent volume (cm 3 ) was determined. Next, the volume (cm 3 ) of the test piece was determined by the 1-1/2-1 atmospheric pressure method using a "1000 type" air comparison type hydrometer manufactured by Tokyo Science Co., Ltd. The open-cell ratio (%) was calculated by the following formula, and the average value of the open-cell ratios of five test pieces was obtained. The test piece was previously stored for 16 hours under a JIS K7100:1999
Open cell ratio (%) = (Apparent volume - Volume measured by air comparison type hydrometer) / Apparent volume x 100
[発泡粒子の平均気泡壁厚み]
発泡粒子の平均気泡壁厚みとしては次の通りに算出した。上記測定方法により得られた発泡粒子の平均気泡径及び見かけ倍数を用いて下記式より算出した。
平均気泡壁厚み(μm)=平均気泡径C(μm)×(1/(1-(1/見かけ倍数))(1/3)-1)
[Average Cell Wall Thickness of Expanded Beads]
The average cell wall thickness of the expanded beads was calculated as follows. It was calculated from the following formula using the average cell diameter and apparent multiple of the expanded beads obtained by the above measuring method.
Average bubble wall thickness (μm)=average bubble diameter C (μm)×(1/(1−(1/apparent multiple)) (1/3) −1)
[発泡成形体の平均気泡壁厚み]
発泡成形体の平均気泡壁厚みとしては次の通りに算出した。上記測定方法により得られた発泡成形体の平均気泡径及び倍数を用いて下記式より算出した。
平均気泡壁厚み(μm)=平均気泡径C(μm)×(1/(1-(1/倍数))(1/3)-1)
[Average Cell Wall Thickness of Foam Mold]
The average cell wall thickness of the foam molded product was calculated as follows. It was calculated from the following formula using the average cell diameter and multiple of the foamed molded product obtained by the above measuring method.
Average cell wall thickness (μm)=average cell diameter C (μm)×(1/(1−(1/multiple)) (1/3) −1)
[曲げ試験:密度ならびに最大点の荷重、応力、変位及びエネルギー]
最大点の荷重、応力、変位及びエネルギーはJIS K7221-1:2006「硬質発泡プラスチック-曲げ試験-第1部:たわみ特性の求め方」に準拠した方法により測定した。即ち、発泡成形体から、幅25mm×長さ130mm×厚さ20mmの直方体形状の試験片を切り出した。測定には、テンシロン万能試験機(オリエンテック社製「UCT-10T」)を用いた。曲げ強度の曲げ最大点応力は、万能試験機データ処理システム(ソフト・ブレーン社製「UTPS-237S Ver,1.00」)を用いて算出した。
短冊状試験片を支持台に載置し、ロードセル1000N、試験速度10mm/min、支持台の先端治具5R、開き幅100mmの条件下で曲げ最大点応力を測定した。試験片の数は5個以上とし、JIS K 7100:1999の記号「23/50」(温度23℃、相対湿度50%)、2級の標準雰囲気下で16時間かけて状態調整した後、同じ標準雰囲気下で測定した。各試験片の曲げ最大点応力の相加平均値をそれぞれ、発泡成形体の曲げ最大点応力とした。
また、単位密度当たりの曲げ最大点応力は、曲げ最大点応力を発泡成形体の密度で除して算出した。
なお、発泡成形体の密度(kg/m3)は、発泡成形体から切り出した試験片の重量(a)と体積(b)を測定し、式(a)/(b)により求めた。
[Bending Test: Density and Maximum Point Load, Stress, Displacement and Energy]
The load, stress, displacement and energy at the maximum point were measured according to JIS K7221-1:2006 "Rigid Foamed Plastic-Bending Test-Part 1: Determination of Flexibility". That is, a rectangular parallelepiped test piece having a width of 25 mm, a length of 130 mm, and a thickness of 20 mm was cut out from the foam molded product. For the measurement, a Tensilon universal testing machine ("UCT-10T" manufactured by Orientec) was used. The bending maximum point stress of bending strength was calculated using a universal testing machine data processing system (“UTPS-237S Ver, 1.00” manufactured by Soft Brain Co.).
A strip-shaped test piece was placed on a support stand, and the bending maximum point stress was measured under the conditions of a load cell of 1000 N, a test speed of 10 mm/min, a tip jig of the support stand of 5R, and an opening width of 100 mm. The number of test pieces is 5 or more, and the symbol "23/50" of JIS K 7100: 1999 (
The maximum bending point stress per unit density was calculated by dividing the maximum bending point stress by the density of the foam molded article.
The density (kg/m 3 ) of the foamed molded product was obtained by measuring the weight (a) and volume (b) of a test piece cut out from the foamed molded product and using the formula (a)/(b).
[曲げ試験:弾性率]
曲げ弾性率はJIS K7221-1:2006「硬質発泡プラスチック-曲げ試験-第1部:たわみ特性の求め方」に準拠した方法により測定した。即ち、発泡成形体から、幅25mm×長さ130mm×厚さ20mmの直方体形状の試験片を切り出した。測定には、テンシロン万能試験機(オリエンテック社製「UCT-10T」)を用いた。曲げ弾性率は、万能試験機データ処理システム(ソフト・ブレーン社製「UTPS-237S Ver,1.00」)を用いて下記式により算出した。試験片の数は5個以上とし、JIS K 7100:1999の記号「23/50」(温度23℃、相対湿度50%)、2級の標準雰囲気下で16時間かけて状態調整した後、同じ標準雰囲気下で測定した。各試験片の圧縮弾性率の相加平均値をそれぞれ、発泡成形体の曲げ弾性率とした。
曲げ弾性率は、荷重-変形曲線の始めの直線部分を用いて次式により計算した。
E=Δσ/Δε
E:曲げ弾性率(MPa)
Δσ:直線上の2点間の応力の差(MPa)
Δε:同じ2点間の変形の差(%)
また、単位密度当りの曲げ弾性率は、曲げ弾性率を発泡成形体の密度で除して算出した。
[Bending test: elastic modulus]
The flexural modulus was measured by a method conforming to JIS K7221-1:2006 "Rigid Foamed Plastic-Bending Test-Part 1: Determination of Flexibility". That is, a rectangular parallelepiped test piece having a width of 25 mm, a length of 130 mm, and a thickness of 20 mm was cut out from the foam molded product. For the measurement, a Tensilon universal testing machine ("UCT-10T" manufactured by Orientec) was used. The flexural modulus was calculated by the following formula using a universal testing machine data processing system (“UTPS-237S Ver, 1.00” manufactured by Soft Brain Co.). The number of test pieces is 5 or more, and the symbol "23/50" of JIS K 7100: 1999 (
The flexural modulus was calculated by the following equation using the initial linear portion of the load-deformation curve.
E = Δσ/Δε
E: Flexural modulus (MPa)
Δσ: stress difference between two points on a straight line (MPa)
Δε: difference in deformation between the same two points (%)
Also, the bending elastic modulus per unit density was calculated by dividing the bending elastic modulus by the density of the foam molded product.
[圧縮試験:密度ならびに5%、10%、25%及び50%応力]
発泡成形体の5%圧縮応力、10%圧縮応力、25%圧縮応力、50%圧縮応力は、JIS K7220:2006「硬質発泡プラスチック-圧縮特性の求め方」記載の方法により測定した。即ち、テンシロン万能試験機(オリエンテック社製「UCT-10T」)、万能試験機データ処理システム(ソフト・ブレーン社製「UTPS-237S Ver,1.00」)を用いて、試験体サイズ断面50mm×50mm、厚み25mmで圧縮速度を2.5mm/minとして圧縮強さ(5%変形圧縮応力、25%変形圧縮応力、圧縮弾性率)を測定した。試験片の数は5個以上とし、JIS K 7100:1999の記号「23/50」(温度23℃、相対湿度50%)、2級の標準雰囲気下で16時間かけて状態調整した後、同じ標準雰囲気下で測定を行った。各試験片の圧縮強さ(5%変形圧縮応力、10%変形圧縮応力、25%変形圧縮応力、50%変形圧縮応力)の相加平均値をそれぞれ、発泡成形体の5%圧縮応力、10%圧縮応力、25%圧縮応力、50%圧縮応力とした。
(5%(10%、25%、50%)変形圧縮応力)
5%(10%、25%、50%)変形圧縮応力は次式により算出した。なお、()内は10%変形圧縮応力、25%変形圧縮応力、50%変形圧縮応力を算出するときの条件とした。
σ5(10、25、50)=F5(10、25、50)/A0
σ5(10、25、50):5%(10%、25%、50%)変形圧縮応力(MPa)
F5(10、25、50):5%(10%、25%、50%)変形時の力(N)
A0:試験片の初めの断面積(mm2)
[Compression Test: Density and 5%, 10%, 25% and 50% Stress]
The 5% compressive stress, 10% compressive stress, 25% compressive stress, and 50% compressive stress of the foam molded product were measured according to the method described in JIS K7220:2006 "Rigid Foamed Plastics - Determination of Compressive Properties". That is, using a Tensilon universal testing machine ("UCT-10T" manufactured by Orientec Co., Ltd.) and a universal testing machine data processing system ("UTPS-237S Ver, 1.00" manufactured by Soft Brain Co., Ltd.), a specimen size cross section of 50 mm The compressive strength (5% deformed compressive stress, 25% deformed compressive stress, compressive elastic modulus) was measured at a compression speed of 2.5 mm/min at a thickness of 25 mm and 50 mm. The number of test pieces is 5 or more, and the symbol "23/50" of JIS K 7100: 1999 (
(5% (10%, 25%, 50%) deformation compressive stress)
5% (10%, 25%, 50%) deformation compressive stress was calculated by the following equation. The values in parentheses are the conditions for calculating the 10% deformation compressive stress, the 25% deformation compressive stress, and the 50% deformation compressive stress.
σ5(10,25,50)=F5(10,25,50)/ A0
σ5 (10, 25, 50): 5% (10%, 25%, 50%) deformation compressive stress (MPa)
F5 (10, 25, 50): Force (N) at 5% (10%, 25%, 50%) deformation
A 0 : Initial cross-sectional area of test piece (mm 2 )
[圧縮試験:弾性率]
発泡成形体の圧縮弾性率は、JIS K7220:2006「硬質発泡プラスチック-圧縮特性の求め方」記載の方法により測定した。即ち、テンシロン万能試験機(オリエンテック社製「UCT-10T」)、万能試験機データ処理システム(ソフト・ブレーン社製「UTPS-237S Ver,1.00」)を用いて、試験体サイズ断面50mm×50mm、厚み25mmで圧縮速度を2.5mm/minとして圧縮弾性率を下記式により算出した。試験片の数は5個以上とし、JIS K 7100:1999の記号「23/50」(温度23℃、相対湿度50%)、2級の標準雰囲気下で16時間かけて状態調整した後、同じ標準雰囲気下で測定を行った。各試験片の圧縮弾性率の相加平均値を、発泡成形体の圧縮弾性率とした。
圧縮弾性率は、荷重-変形曲線の始めの直線部分を用いて次式により計算した。
E=Δσ/Δε
E:圧縮弾性率(MPa)
Δσ:直線上の2点間の応力の差(MPa)
Δε:同じ2点間の変形の差(%)
また、単位密度当りの圧縮弾性率は、圧縮弾性率を発泡成形体の密度で除して算出した。
[Compression test: elastic modulus]
The compression elastic modulus of the foam molded product was measured by the method described in JIS K7220:2006 "Rigid foamed plastics - Determination of compression properties". That is, using a Tensilon universal testing machine ("UCT-10T" manufactured by Orientec Co., Ltd.) and a universal testing machine data processing system ("UTPS-237S Ver, 1.00" manufactured by Soft Brain Co., Ltd.), a specimen size cross section of 50 mm The compressive elastic modulus was calculated by the following formula with a thickness of 25 mm and a compression speed of 2.5 mm/min. The number of test pieces is 5 or more, and the symbol "23/50" of JIS K 7100: 1999 (
Compressive modulus was calculated by the following equation using the initial linear portion of the load-deformation curve.
E = Δσ/Δε
E: compression modulus (MPa)
Δσ: stress difference between two points on a straight line (MPa)
Δε: difference in deformation between the same two points (%)
Also, the compression modulus per unit density was calculated by dividing the compression modulus by the density of the foam molded product.
実施例1
(樹脂粒子製造工程)
ポリカーボネート系樹脂粒子(帝人社製パンライト、L-1250Y 密度1.20×103kg/m3)を120℃で4時間乾燥させた。得られた乾燥物を口径が40mmの単軸押出機に時間当たり10kg/hrの割合で供給して290℃で溶融混練した。続いて、単軸押出機の先端部に装着したダイス(温度:290℃、入り口側樹脂圧:13MPa)のダイス孔(直径1.5mmのノズルが4個配置)から約10℃の冷却水を収容したチャンバー内に押出し、4枚の切断刃を有する回転刃の回転軸を5000rpmの回転数で回転させ、粒状に切断することで、前記冷却水で冷却させて樹脂粒子(平均粒子径1.4mm)を作製した。
(含浸工程)
上記樹脂粒子100重量部を圧力容器中に密閉し、圧力容器内を炭酸ガスで置換した後、炭酸ガスを、含浸圧2.0MPaまで圧入した。20℃の環境下に静置し、含浸時間24時間が経過した後、5分間かけて圧力容器内をゆっくりと除圧した。このようにして、樹脂粒子に炭酸ガスを含浸させて、発泡性粒子を得た。またこの時の発泡剤含浸量は5.8重量%であった。
Example 1
(Resin particle manufacturing process)
Polycarbonate resin particles (PANLITE manufactured by Teijin Limited, L-1250Y, density 1.20×10 3 kg/m 3 ) were dried at 120° C. for 4 hours. The obtained dried product was supplied to a single-screw extruder with a diameter of 40 mm at a rate of 10 kg/hr and melt-kneaded at 290°C. Subsequently, cooling water of about 10 ° C. is supplied from the die hole (four nozzles with a diameter of 1.5 mm are arranged) of the die (temperature: 290 ° C., inlet side resin pressure: 13 MPa) attached to the tip of the single screw extruder. It is extruded into the chamber containing the resin, and the rotating shaft of a rotary blade having four cutting blades is rotated at a rotation speed of 5000 rpm to cut into granules. 4 mm) were produced.
(Impregnation process)
After 100 parts by weight of the resin particles were sealed in a pressure vessel, and the inside of the pressure vessel was replaced with carbon dioxide gas, carbon dioxide gas was pressurized to an impregnation pressure of 2.0 MPa. After standing in an environment of 20° C. and 24 hours of impregnation time, the pressure inside the pressure vessel was slowly released over 5 minutes. In this manner, the resin particles were impregnated with carbon dioxide to obtain expandable particles. The impregnation amount of the foaming agent at this time was 5.8% by weight.
(発泡工程)
上記含浸工程における除圧の後直ぐに、圧力容器から発泡性粒子を取り出した後、水蒸気を用いて、発泡温度142℃で39秒間撹拌しながら、高圧の発泡槽で、上記含浸物を水蒸気により発泡させた。発泡後に、気流乾燥機にて乾燥を行い、発泡粒子を得た。上述した方法により、得られた発泡粒子の嵩密度を測定したところ、109kg/m3(嵩倍数11.05倍)であった。
(成形工程)
得られた発泡粒子を1日間室温(23℃)に放置した後、圧力容器中に密閉し、圧力容器内を窒素ガスで置換した後、窒素ガスを、含浸圧(ゲージ圧)1.0MPaまで圧入した。20℃の環境下に静置し、加圧養生を24時間実施した。取り出し後、30mm×300mm×400mmの成形用金型に充填し、0.85MPaの水蒸気にて40秒間加熱を行い、次いで、発泡成形体の最高面圧が0.05MPaに低下するまで冷却することで、倍数11.45倍(密度105kg/m3)の発泡成形体を得た。
(foaming process)
Immediately after depressurization in the impregnation step, the expandable particles are taken out from the pressure vessel, and the impregnated material is foamed with steam in a high-pressure foaming tank while stirring at a foaming temperature of 142 ° C. for 39 seconds using steam. let me After foaming, drying was performed using a flash dryer to obtain foamed particles. The bulk density of the obtained foamed particles was measured by the method described above and found to be 109 kg/m 3 (bulk multiple: 11.05 times).
(Molding process)
After leaving the obtained expanded beads at room temperature (23° C.) for 1 day, they were sealed in a pressure vessel, and after replacing the inside of the pressure vessel with nitrogen gas, the nitrogen gas was increased to an impregnation pressure (gauge pressure) of 1.0 MPa. pressed in. It was left to stand in an environment of 20° C. and subjected to pressure curing for 24 hours. After taking out, fill a molding die of 30 mm × 300 mm × 400 mm, heat with steam of 0.85 MPa for 40 seconds, and then cool until the maximum surface pressure of the foamed molded product is reduced to 0.05 MPa. to obtain a foam molded product with a multiple of 11.45 (density: 105 kg/m 3 ).
実施例2
以下の条件以外は実施例1と同様にして発泡粒子及び発泡成形体を得た。
含浸圧:1.7MPa
発泡剤含浸量:5.6重量%
発泡時間:42秒
実施例3
以下の条件以外は実施例1と同様にして発泡粒子及び発泡成形体を得た。
含浸圧:1.5MPa
発泡剤含浸量:5.0重量%
発泡時間:48秒
Example 2
Expanded beads and an expanded molded article were obtained in the same manner as in Example 1 except for the following conditions.
Impregnation pressure: 1.7 MPa
Foaming agent impregnation amount: 5.6% by weight
Foaming time: 42 seconds Example 3
Expanded beads and an expanded molded article were obtained in the same manner as in Example 1 except for the following conditions.
Impregnation pressure: 1.5 MPa
Foaming agent impregnation amount: 5.0% by weight
Foaming time: 48 seconds
実施例4
以下の条件以外は実施例1と同様にして発泡粒子及び発泡成形体を得た。
含浸圧:1.3MPa
発泡剤含浸量:4.5重量%
発泡時間:61秒
実施例5
以下の条件以外は実施例1と同様にして発泡粒子及び発泡成形体を得た。
含浸圧:2.0MPa
発泡剤含浸量:5.8重量%
発泡温度:144℃
発泡時間:22秒
Example 4
Expanded beads and an expanded molded article were obtained in the same manner as in Example 1 except for the following conditions.
Impregnation pressure: 1.3 MPa
Foaming agent impregnation amount: 4.5% by weight
Foaming time: 61 seconds Example 5
Expanded beads and an expanded molded article were obtained in the same manner as in Example 1 except for the following conditions.
Impregnation pressure: 2.0 MPa
Foaming agent impregnation amount: 5.8% by weight
Foaming temperature: 144°C
Foaming time: 22 seconds
実施例6
以下の条件以外は実施例1と同様にして発泡粒子及び発泡成形体を得た。
含浸圧:2.0MPa
発泡剤含浸量:5.6重量%
発泡時間:8秒
実施例7
以下の条件以外は実施例1と同様にして発泡粒子を得た。
ポリカーボネート系樹脂粒子:帝人社製パンライトZ-2601(密度1.2×103kg/m3)
含浸圧:2.0MPa
発泡剤含浸量:5.3重量%
発泡温度:144℃
発泡時間:21秒
また、成形工程として窒素ガスを、含浸圧(ゲージ圧)1.6MPaまで圧入したこと以外は実施例1と同様にして発泡成形体を得た。
Example 6
Expanded beads and an expanded molded article were obtained in the same manner as in Example 1 except for the following conditions.
Impregnation pressure: 2.0 MPa
Foaming agent impregnation amount: 5.6% by weight
Foaming time: 8 seconds Example 7
Expanded beads were obtained in the same manner as in Example 1 except for the following conditions.
Polycarbonate resin particles: Teijin Panlite Z-2601 (density: 1.2×10 3 kg/m 3 )
Impregnation pressure: 2.0 MPa
Foaming agent impregnation amount: 5.3% by weight
Foaming temperature: 144°C
Foaming time: 21 seconds A foamed molded product was obtained in the same manner as in Example 1, except that nitrogen gas was pressurized to an impregnation pressure (gauge pressure) of 1.6 MPa in the molding step.
実施例8
以下の条件以外は実施例1と同様にして発泡粒子を得た。
ポリカーボネート系樹脂粒子:帝人社製パンライトK-1300Y(密度1.2×103kg/m3)
含浸圧:2.0MPa
発泡剤含浸量:5.5重量%
発泡温度:148℃
発泡時間:26秒
また、成形工程として窒素ガスを、含浸圧(ゲージ圧)1.6MPaまで圧入したこと以外は実施例1と同様にして発泡成形体を得た。
実施例9
以下の条件以外は実施例1と同様にして発泡粒子及び発泡成形体を得た。
ポリカーボネート系樹脂粒子:奇美実業社製ワンダーライトPC-110(密度1.2×103kg/m3)
含浸圧:2.0MPa
発泡剤含浸量:5.8重量%
発泡温度:139℃
発泡時間:41秒
Example 8
Expanded beads were obtained in the same manner as in Example 1 except for the following conditions.
Polycarbonate resin particles: Teijin Panlite K-1300Y (density: 1.2×10 3 kg/m 3 )
Impregnation pressure: 2.0 MPa
Foaming agent impregnation amount: 5.5% by weight
Foaming temperature: 148°C
Foaming time: 26 seconds A foamed molded article was obtained in the same manner as in Example 1, except that nitrogen gas was pressurized to an impregnation pressure (gauge pressure) of 1.6 MPa in the molding step.
Example 9
Expanded beads and an expanded molded article were obtained in the same manner as in Example 1 except for the following conditions.
Polycarbonate resin particles: Wonderlight PC-110 manufactured by Chibi Jitsugyo Co., Ltd. (density: 1.2×10 3 kg/m 3 )
Impregnation pressure: 2.0 MPa
Foaming agent impregnation amount: 5.8% by weight
Foaming temperature: 139°C
Foaming time: 41 seconds
比較例1
以下の条件以外は実施例1と同様にして発泡粒子及び発泡成形体を得た。
含浸圧:4.0MPa
発泡剤含浸量:9.5重量%
発泡時間:8秒
比較例2
以下の条件以外は実施例1と同様にして発泡粒子及び発泡成形体を得た。
ポリカーボネート系樹脂粒子:サビック社製レキサン153(密度1.2×103kg/m3)
含浸圧:4.0MPa
発泡剤含浸量:9.9重量%
発泡時間:10秒
Comparative example 1
Expanded beads and an expanded molded article were obtained in the same manner as in Example 1 except for the following conditions.
Impregnation pressure: 4.0 MPa
Foaming agent impregnation amount: 9.5% by weight
Foaming time: 8 seconds Comparative Example 2
Expanded beads and an expanded molded article were obtained in the same manner as in Example 1 except for the following conditions.
Polycarbonate resin particles: Lexan 153 manufactured by Savik (density: 1.2×10 3 kg/m 3 )
Impregnation pressure: 4.0 MPa
Foaming agent impregnation amount: 9.9% by weight
Foaming time: 10 seconds
比較例3
以下の条件以外は実施例1と同様にして発泡粒子及び発泡成形体を得た。
含浸圧:1.0MPa
発泡剤含浸量:3.5重量%
発泡時間:147秒
Comparative example 3
Expanded beads and an expanded molded article were obtained in the same manner as in Example 1 except for the following conditions.
Impregnation pressure: 1.0 MPa
Foaming agent impregnation amount: 3.5% by weight
Foaming time: 147 seconds
実施例及び比較例の発泡粒子及び発泡成形体の各種物性を表1~4に示す。
また、実施例及び比較例の発泡粒子及び発泡成形体の切断面の拡大写真を図1~3に示す。
Tables 1 to 4 show various physical properties of the expanded beads and expanded molded articles of Examples and Comparative Examples.
1 to 3 show enlarged photographs of the cut surfaces of the foamed particles and the foamed moldings of Examples and Comparative Examples.
上記表1~4から、嵩倍数及び平均気泡径を特定の範囲とすることで、高い機械的強度を有する発泡成形体が得られることが分かる。
また、図1~3から、比較例の発泡成形体は、発泡粒子間の融着が不十分であり、発泡粒子間に隙間が多く存在するため、外観が不良であるのに対して、実施例の発泡成形体は発泡粒子間の隙間が殆どなく、外観が良好であることが分かる。
From Tables 1 to 4 above, it can be seen that a foam molded article having high mechanical strength can be obtained by setting the bulk multiple and the average cell diameter within specific ranges.
In addition, from FIGS. 1 to 3, the foamed molded article of the comparative example has insufficient fusion between the expanded particles and many gaps exist between the expanded particles, so the external appearance is poor. It can be seen that the foamed molded article of the example has almost no gaps between the foamed particles and has a good appearance.
Claims (5)
前記発泡粒子は、前記発泡粒子の嵩倍数で前記発泡粒子の平均気泡径を除した場合、3.0~12μm/倍の範囲内の値を有し、0~10%の連続気泡率を有することを特徴とする発泡粒子。 Expanded particles having an aromatic polycarbonate-based resin as a base resin,
When the average cell diameter of the expanded beads is divided by the bulk multiple of the expanded beads, the expanded beads have a value within the range of 3.0 to 12 μm/times and an open cell rate of 0 to 10%. Foamed particles characterized by:
前記発泡成形体は、前記発泡成形体の倍数で前記発泡成形体の平均気泡径を除した場合、3.0~12μm/倍の範囲内の値を有し、0~40%の連続気泡率を有することを特徴とする発泡成形体。 A foamed molded article composed of a plurality of foamed particles with an aromatic polycarbonate resin as a base resin,
When the average cell diameter of the foamed molded body is divided by the multiple of the foamed molded body, the foamed molded body has a value within the range of 3.0 to 12 μm/times , and an open cell rate of 0 to 40%. A foam molded article characterized by having
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